METAL VE AMETAL ÖZELLİKLERİN DEĞİŞİMİ
Elementleri elektron dizilişlerine göre metal, ametal ve yarı metal olarak sınıflandırabiliriz.
- Metal atomlarının genellikle değerlik elektron sayıları azdır ve asal gaz elektron dizilişine sahip olmak için elektronlarını kolayca (az enerji ile) kaybederler. Bu yüzden metaller ne kadar kolay elektron verebiliyorsa (iyonlaşma enerjisi ne kadar düşükse) o kadar aktiftirler. En aktif metaller son katmanlarında bir elektron bulunduran 1A grubu metalleridir.
- Ametal atomları genellikle değerlik elektron sayıları fazla olduğu için az sayıda elektron alarak asal gaz elektron dizilişine sahip olurlar.
- Periyodik sistemde bir periyotta soldan sağa doğru değerlik elektron sayısı arttığından ametal özellik artar. Metalik özellik genellikle azalır.
- Bir grup içinde yukarıdan aşağıya doğru gidildikçe metalik özellik genellikle artar. Ametalik özellik azalır.
- Bir grup içinde yukarıdan aşağıya inildikçe atom yarıçapı artacağından elektron verme kolaylaşır ve metalik aktiflik artar.
- Ametalik özellik, elektron alma eğilimi ile doğru orantılıdır. En aktif ametaller son katmanlarında yedi tane elektron bulunduran 7A grubu elementleridir. Periyotta soldan sağa doğru, grupta aşağıdan yukarıya doğru ametalik aktiflik artar.
ASİTLİK VE BAZLIK ÖZELLİKLERİNİN DEĞİŞİMİ
Elementlerin asitlik ve bazlık özellikleri genellikle oksitleri ve hidroksitleri üzerinden incelenebilir.
XOH yapısındaki bileşik suda çözündüğünde X+ ve OH- iyonlarını veriyorsa bazik karakterli olduğu anlaşılır.
X2O(k) + H2O(s) → 2XOH(suda)
XOH(suda) → X+(suda) + OH-(suda)
XOH yapısındaki bileşik suda çözündüğünde XO- ve H+ iyonlarını veriyorsa asidik karakterli olduğu anlaşılır.
X2O(g) + H2O(s) → 2XOH(suda)
XOH(suda) → XO-(suda) + H+ (suda)
Oksitlerin asidik ve bazik özelliği bileşik oluşturduğu elementin elektronegatifliğine bağlıdır. Elektronegatifliği düşük olan elementlerin oksitleri ve hidroksitleri bazik, elektronegatifliği yüksek olan elementlerin oksitleri ve hidroksitleri asidik özellik gösterir.
Genel olarak metallerin elektronegatiflikleri küçük olduğu için metal oksitleri sulu çözeltisinde bazik özellik gösterir. Genel olarak ametallerin elektronegatiflikleri büyük olduğu için oksijence zengin olan ametal oksitleri suda çözündüğünde asit özellik gösterir (CO2, SO2, SO3...).
Bir periyotta sağa doğru gidildikçe elementlerin oksijenli bileşiklerinin asitlik özelliği artarken, sola doğru gidildikçe bazlık özelliği artar. Hem asit hem de baz özelliği gösteren maddelere amfoter madde (Al, Zn, Cr...), oksitlere ise amfoter oksit denir (Al2O3, ZnO...)
1A Grubu (Alkali Metaller) → H, Li, Na, K, Rb, Cs, Fr
- Bazik karakterlidirler. Alkali eki de bu özelliklerinden gelmektedir.
- Hidrojen haricindeki bütün elementler metaldir.
- Genel olarak metallerin en aktifleridirler.
- Hidrojen hariç diğer elementler bileşiklerinde sadece (1+) değerlik alırlar. Hidrojenin (1–) değerlik aldığı bileşikler de (metal hidrürleri) vardır.
- Bileşiklerinde 1 bağ yaparlar.
- Oda koşullarında hidrojen hariç tümü katı haldedir, bıçakla kesilebilecek kadar yumuşaktırlar.--> Isı ve elektriği iyi iletirler.
- Suyla şiddetli tepkime verip H2 gazı çıkışıyla bazları oluştururlar.
- Grubun son üyesi fransiyum (Fr) radyoaktiftir.
- Son yörüngelerinde 1 elektron bulunur. Yani değerlik elektron sayıları 1'dir.
- Bu metallerin tamamı tabiatta serbest olarak bulunmayıp bileşikleri halinde bulunurlar.
2A Grubu (Toprak Alkali Metaller) → Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra
- Son elektron katmanında iki elektronları olduğundan bu iki elektronlarını bileşik oluştururken verme eğilimlerindedirler.
- Bazik karakterlidirler.
- Bileşiklerinde 2 bağ yaparlar.
- Bileşiklerinde daima (2+) değerlik alırlar.
- Değerlik elektron sayıları 2 dir.
- Grubun son üyesi Ra radyoaktiftir, doğada kararlı halde bulunmaz.
- Oda koşullarında tümü katı haldedir.
- Suyla, H2 gazı çıkışıyla bazları oluştururlar.
- Alkali metallere göre tepkimeye girme eğilimleri daha azdır.
- Alkali metallere göre erime ve kaynama sıcaklıkları daha yüksektir.
3A Grubu (Toprak Metalleri) → B, Al, Ga, In, Tl
- Bazik karakterlidirler.
- Bileşiklerinde daima 3+ değerlik alırlar. Son yörüngelerinde 3 elektron bulunur.
- Bileşik oluşturduklarında 3 bağ yaparlar.
- Grubun ilk elementi olan Bor, yarı metaldir. Bor ikili iyonik bileşik oluşturmaz, oksijen gazı ve su ile de tepkime vermez.
- Bu grupta yer alan Alüminyum elementi amfoter özellik gösterir.
AMFOTER: Hem asidik hem bazik özellik gösterebilen madde.
- Galyumun erime noktası çok düşüktür (29,8°C). Avucumuza aldığımız zaman elementin eridiğini görürüz.
7A Grubu (Halojenler) → F, Cl, Br, I, At
- En aktif ametallerdir. Yani elektron alma istekleri en fazladır.
- Astatin yarı metal, diğerleri ametaldir.
- Son katmanlarında 7 elektron vardır.
- Flor (F) bileşiklerinde sadece (1–) değerlik alır. Diğer halojenler ise en kararlı bileşiklerinde (1–) değerlik almakla beraber (1+, 3+, 5+ ve 7+) değerlik de alırlar.
- Değerlik elektron sayıları 7’ dir.
- Oda şartlarında F2 ve Cl2 gaz, Br2 sıvı, I2 ise katı haldedir.
- Metallerin çoğu ile kolayca birleşerek tuzları (NaCl, MgBr2, . . . gibi) oluştururlar.
- Hidrojenli bileşiklerinin sulu çözeltisi asit özelliği gösterir. (HF, HCl, . . . gibi)
- Grubun en altında bulunan astatin elementi yapay olarak elde edilir ve radyoaktif özellik gösterir.
- Doğada iki atomlu moleküller halinde bulunurlar.
8A Grubu (Soy gazlar) → He, Ne, Ar, Kr, Xe, Rn
- Son katmanlarında 8 elektron vardır. Yalnız helyumun son katmanında 2 elektronu bulunur.
- Kimyasal tepkimelere yatkın değillerdir, yani kararlıdırlar. Soy eki de bu özelliklerinden kaynaklanmaktadır.
- Oda şartlarında tamamı gaz halindedir.
- Tek atomlu yapıda bulunur.
- Bütün soy gazlar renksiz ve kokusuzdur.
- Kararlı yapıda olduklarından bileşik oluşturmaya karşı istekleri yoktur.
- Kimyasal reaksiyonlara karşı ilgisizdirler.
- Değerlik elektron sayıları 8’dir. Ancak He’ un değerlik elektron sayısı 2’ dir.
- Erime ve kaynama noktaları oldukça düşüktür.
- Grubun son üyesi olan Radon ( Rn ) radyoaktif özellik gösterir. Bu özelliğinden dolayı Rn kanser tedavilerinde kullanılır.
- Periyodun son elementleridirler.
B Grubu Elementleri (Geçiş Metalleri)
- 2A grubu ile 3A grubu arasında yer alırlar.
- 4. periyottan itibaren başlarlar. İlk elementin atom numarası 21 dir.
- 3B grubu ile başlar. 2B grubu ile biter. Toplam 10 gruptan meydana gelirler. Ancak 9. ve 10. grupları yoktur. Onların yerine 8. grup vardır. Yani üç tane 8B grubu vardır.
- Genellikle bileşiklerinde birden fazla pozitif değerlik alırlar.
- A grubu metallerine göre pasiftirler.
- Değerlik elektron sayıları, bileşiklerinde alabilecekleri değerliğin en büyüğüne bir anlamda grup numaralarına eşittir. Örneğin: 3B grubu elementlerinin değerlik elektron sayısı 3 tür.
- Tümü metaldir.
- Oda koşullarında Cıva (Hg) hariç hepsi katıdır.
YÜKSELTGENME BASAMAĞI
- Yükseltgenme basamağı, bir bileşikte yer alan herhangi bir elementin yük değeridir.
- 1A grubu metalleri (Li, Na, K....) bileşiklerinde 1+ yükseltgenme basamağını alır. → 2A grubu elementleri (Be, Mg, Ca...) bileşiklerinde 2+ yükseltgenme basamağını alır. → 3A grubu elementleri bileşiklerinde 3+ yükseltgenme basamağını alır. → Hidrojen çoğu bileşiğinde 1+ değerliklidir. Ancak çok aktif metallerle oluşturduğu bazı bileşiklerde (hidrürlerde) 1– değerlikli olur (NaH, CaH2 gibi).
- Oksijen elementi peroksitlerinde (H2O2, K2O2, CaO2 gibi) 1–, OF2 bileşiğinde 2+, diğer bileşiklerinde 2– değerlik alır. → 7A grubu elementleri (F, Cl, Br, I) bileşiklerinde genellikle 1– yükseltgenme basamağına sahiptir. → Bir bileşikte atomların yükseltgenme basamakları toplamı daima sıfır (0) olur. Na3PO4 bileşiğindeki P'nin değerliğini bulalım → Sodyum 1+, oksijen 2– yükseltgenme basamaklarını aldıklarından;
Na3PO4 → 3 . (1+) + x + 4 . (2–) = 0 → x=+5 olur.
